波纹表面接触土壤颗粒动态响应仿真分析

作     者：刘国敏 邹猛 徐涛 李建桥 

作者机构：吉林大学机械科学与工程学院长春130025 吉林建筑工程学院长春130118 吉林大学工程仿生教育部重点实验室长春130025 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2013年第44卷第1期

页      面：85-89页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金重点资助项目(50635030) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110061120050) 吉林省科技发展计划资助项目(201101024) 工程仿生教育部重点实验室开放基金资助项目(K201005) 

主　　题：土壤颗粒 波纹表面 离散元 仿生 降阻 

摘      要：为揭示波纹表面的降阻机制,以蚯蚓体表为研究对象,应用离散单元法对接触土壤颗粒动态响应进行仿真分析。仿真得出:波纹表面接触的土壤颗粒运动过程微观可分为 分散—团聚—分散 3个阶段,宏观表现为土壤与波纹试样之间形成孔隙;波纹表面接触颗粒的X向位移与试样的前进方向一致,呈线性增加,平均位移为60.33 mm,Y向速度随着波纹表面的凹凸起伏呈正弦变化、产生微震,且大于光滑表面接触颗粒振幅,波纹表面接触颗粒和波纹的接触位置直接决定受力的大小和方向。分析表明:波纹表面接触颗粒的运动幅度和频率大于光滑表面,颗粒产生微震,且波纹表面与土壤间存在孔隙,从而使得接触面积减小、阻力降低。